CN111413513A - 敞开式流体液滴喷射匣、数字流体分配系统及其分配方法 - Google Patents

敞开式流体液滴喷射匣、数字流体分配系统及其分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种敞开式流体液滴喷射匣、数字流体分配系统、及将流体以数字方式分配到衬底上的方法。本发明提供一种含有待通过数字流体分配系统分配的一种或多种流体的敞开式流体液滴喷射匣及一种以数字方式分配流体的方法。敞开式流体液滴喷射匣包含：封盖，其中具有一个或多个开口；流体漏斗，悬挂在封盖中的一个或多个开口中的每一个上；腔室分离器，附接到流体漏斗上以将流体导入到一个或多个流体腔室中；流体溢流腔室，用于来自一个或多个流体腔室的流体溢流；流体通孔，与一个或多个流体腔室中的每一个相关联；以及多个流体喷射装置，邻接于与流体通孔流体流动连通的单个半导体衬底上的流体通孔。

Description

敞开式流体液滴喷射匣、数字流体分配系统及其分配方法
相关申请案
本申请案涉及2019年1月4日申请的美国临时申请案第62/788,290号，所述申请案目前正在申请中。
技术领域
本发明涉及用于将一种或多种流体精确分配到衬底的精确区域上或区域中，以执行被限制于衬底的精确区域的样本的分析或将材料层积累在衬底的预定区域中的装置和方法，尤其涉及敞开式流体液滴喷射匣、数字流体分配系统及其分配方法。
背景技术
在医学领域中，精确地说，需要自动化样本制备及分析。分析可为色度分析或需要将样本染色以在显微镜下更好地观察样本。此类分析可包含药物样本分析、血液样本分析以及类似分析。在血液分析中，例如分析血液以提供用于测定个体的健康状况的多种不同因数。当大量患者需要进行血液样本分析时，所述程序可极为费时。此外，需要精确制备样本以使得结果为可信赖的。在医学领域和其它领域中存在许多其它的需要样本分析的情况，所述情况可能受益于使用提供精确且可复制的结果的分析型仪器，例如多个样本的微滴定。
孔板、载片以及其它衬底用于许多实验和实验室程序。通常手动地或使用昂贵的实验室设备执行填充孔或点样的工艺。在一些情况下，孔填充有手工操作的移液管。在其它情况下，基于移液管技术的高端自动化装置用于填充孔板。此类自动化装置仅容纳敞开式孔分配头。敞开式孔分配头是在使用之前少量流体必须沉积到分配头中的开口中的分配头。通常使用移液管或类似方式手动地沉积流体。当在X方向和Y方向上移动微型板时，使分配头保持固定。此类高端装置极其昂贵。
在微型电路制造区域中，需要将流体分配到精确位置中以在衬底上提供电路装置。每单位面积分配的流体量通常远大于可由常规喷墨印刷技术提供的流体量。在一些情况下，将不同流体一起组合到衬底上以提供对于流体的化学或物理改变，使得所得材料执行所需电路功能。
其它微制造区域也可需要将流体精确沉积到衬底中或衬底上。因此需要可用于将预定量的一种或多种流体分配到衬底上的方法和装置。还需要可使用在系统中可容易地更换的通用流体喷射匣将多种流体分配到精确位置中的低成本系统。
发明内容
鉴于前述，本发明的实施例提供一种含有待通过数字流体分配系统分配的一种或多种流体的敞开式流体液滴喷射匣，和一种以数字方式分配流体的方法。敞开式流体液滴喷射匣包含：封盖，所述封盖具有一个或多个开口；流体漏斗，悬挂在封盖中的一个或多个开口中的每一个上；腔室分离器，附接到流体漏斗上以将流体导入到一个或多个流体腔室中；流体溢流腔室，用于来自一个或多个流体腔室的流体溢流；流体通孔，与一个或多个流体腔室中的每一个相关联；以及多个流体喷射装置，邻接于与流体通孔为流体流动连通的单个半导体衬底上的流体通孔。
在另一实施例中，提供一种以数字方式分配流体的方法。方法包含：提供容纳于紧凑容纳单元中的流体液滴喷射系统。流体液滴喷射系统含有：
敞开式流体液滴喷射匣，含有待通过流体液滴喷射系统分配的一种或多种流体，
流体匣平移机制，用于在x方向上、在衬底上方将流体液滴喷射匣来回移动，以及
衬底平移机制，用于在与x方向正交的y方向上、在流体喷射匣下方将衬底来回移动，
其中，敞开式流体液滴喷射匣包括用于待从流体液滴喷射匣中喷射的一种或多种不同流体的一个或多个流体腔室和用于一个或多个流体腔室中的每一个的流体溢流腔室；
将一种或多种流体吹吸到敞开式流体液滴喷射匣的一个或多个流体腔室中。启动流体液滴喷射系统以将一种或多种流体以数字方式分配到衬底上。
在一些实施例中，用于流体液滴喷射系统的衬底平移机制包含用于固持衬底的一个或多个适配器。
在其它实施例中，敞开式流体液滴喷射匣包含含有多个流体通孔的单个半导体衬底和与多个流体通孔相关联的喷射装置。在其它实施例中，单个半导体衬底包括以二维矩阵形式设置于单个半导体衬底上的四个流体通孔。
在一些实施例中，气隙设置于腔室分离器与流体漏斗之间以在流体腔室填充期间从一个或多个流体腔室中排气。
在一些实施例中，敞开式流体液滴喷射匣包含用于待通过数字分配系统分配的三种或四种不同流体的三个或四个流体腔室。在其它实施例中，敞开式流体液滴喷射匣含有封盖，所述封盖具有对应于三个或四个流体腔室的三个或四个开口。
在一些实施例中，敞开式流体液滴喷射匣包含单个半导体衬底，所述半导体衬底含有以一维矩阵形式设置于单个半导体衬底上的三个流体通孔。
一些实施例提供一种数字流体分配系统，其中数字流体分配系统包含：紧凑容纳单元；敞开式流体液滴喷射匣；流体匣平移机制，用于在x方向上在衬底上方将敞开式流体液滴喷射匣来回移动；以及衬底平移机制，用于在与x方向正交的y方向上在敞开式流体液滴喷射匣下方将衬底来回移动。
在一些实施例中，数字分配系统包含设置在流体匣平移机制上的一个或多个密封的流体液滴喷射匣以及一个或多个敞开式流体液滴喷射匣。
本发明实施例的优点是其提供用于以数字方式分配流体的特有低成本匣，所述低成本匣可用于各种流体分配应用且可适用于待分配的多种流体。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的数字分配系统的透视图(不按比例)。
图2是图1的数字分配系统的背侧的正视图(不按比例)。
图3是图1的数字分配系统的透视剖面视图(不按比例)。
图4是用于固持与图1的数字分配系统一起使用的衬底的托架的透视图(不按比例)。
图5是用于与图4的托架一起使用的载片和微孔板的适配器的透视图(不按比例)。
图6是固持用于图1的分配系统的微孔板的图4的托架的透视图(不按比例)。
图7是固持用于图1的分配系统的载片适配器和载片的图4的托架的透视图(不按比例)。
图8是根据本发明的一实施例的敞开式流体液滴喷射匣的透视图(不按比例)。
图9是图8的敞开式流体液滴喷射匣的分解视图(不按比例)。
图10是图8的敞开式流体液滴喷射匣中的流体腔室的顶部平面图(不按比例)。
图11是设置于图8的敞开式流体液滴喷射匣中的腔室分离器的顶部平面图(不按比例)。
图12是用于图8的敞开式流体液滴喷射匣的流体分离器的顶部透视图(不按比例)。
图13是用于图8的敞开式流体液滴喷射匣的流体分离器的底部透视图(不按比例)。
图14是图8的敞开式流体液滴喷射匣的剖视透视图。
图15是图8的敞开式流体液滴喷射匣的部分剖视透视图。
图16和图17是用于图8的敞开式流体液滴喷射匣的替代封盖的透视图(不按比例)。
图18和图19分别地是图16和图17的替代封盖的顶部平面视图(不按比例)。
图20是根据本发明的另一实施例的敞开式流体液滴喷射匣的透视图(不按比例)。
图21是图20的敞开式流体液滴喷射匣的分解视图(不按比例)。
图22是图20的敞开式流体液滴喷射匣中的流体腔室的顶部平面图(不按比例)。
图23是用于图20的流体液滴喷射匣的封盖的顶部平面图。
图24是设置于图20的敞开式流体液滴喷射匣中的腔室分离器的顶部平面图(不按比例)。
图25是单个半导体衬底上的用于喷射装置的二维矩阵的流体通孔的平面图。
图26是单个半导体衬底上的用于喷射装置的替代二维矩阵的流体通孔。
图27是用于第一尺寸的流体喷射器的二维矩阵流体通孔的流体喷射器邻接流体通孔的地址方案。
图28是用于第二尺寸的流体喷射器的二维矩阵流体通孔的流体喷射器邻接流体通孔的地址方案。
图29是用于第三尺寸的流体喷射器的二维矩阵流体通孔的流体喷射器邻接流体通孔的地址方案。
图30是含有敞开式流体液滴喷射匣和密闭流体液滴喷射匣的根据本发明的数字分配系统的透视剖面视图。
[附图标号说明]
10：数字分配装置；
12：分配头匣；
14：托架；
16：头移动机制；
18：矩形棱柱形盒子；
20：启动开关；
22：背侧；
24、80、84、96：开口；
26：USB端口；
28：电力输入端口；
32、34：适配器；
36：载玻片；
38：微孔板；
40：凹陷区域；
42：孔；
50、90、122：敞开式流体液滴喷射匣；
52、92：匣主体；
54、82、94：封盖；
56、86、98：流体漏斗；
58、100：腔室分离器；
60：喷射头衬底；
62、104；柔性电路；
64、108：流体腔室；
66、110A、110B、110C、110D、114A、114B、114C、114D、118A、118C：流体通孔；
68：间隙
70：溢流区域；
72：区域；
74、76：外围；
102、116：半导体衬底；
106：腔室壁；
112A、112B、112C、112D：圆/直径；
120：数字分配系统；
124：预填充敞开式流体液滴喷射匣；
D1、D2、D3、D4、D5、D6：中心到中心距离；
L、L1、L2：长度；
P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8：原始地址；
W：宽度。
具体实施方式
参看图1到图7，示出用于将一种或多种流体量精确分配到衬底上的数字分配装置10。不同于高端数字分配装置，本发明的装置10是基于在第一方向上来回移动的喷射头和用于在与第一方向正交的第二方向上来回移动的衬底的托架14，如下文更详细地描述。所公开的装置10可接受敞开式分配头和密闭分配头而非仅接受敞开式分配头。托架14适应于多种衬底，包含(但不限于)微孔板、载玻片、电子电路板以及类似物。
分配头匣12和头移动机制16(图3)包含于矩形棱柱形盒18中。启动开关20包含于盒18上以启动装置10。盒18的背侧22(图2)包含用于使托架14在第二方向上移动穿过盒18以将流体分配到衬底上的开口24。USB端口26设置于盒18的背侧22上以将数字分配系统10连接到计算机或数字显示装置。通过盒18的背侧22上的电力输入端口28向系统10提供电力。
图4和图5中示出托架14以及用于托架的适配器32和适配器34。适配器32被定大小以固持载玻片36且孔板适配器34被定大小以固持微孔板38。托架14具有用于固持适配器32和适配器34的凹陷区域40或用于在其上分配流体的衬底。图6示出含有设置于托架14的凹陷区域40中的孔42的孔板38。图7示出托架14中的载片适配器32上的载片36。
图8到图24中示出与图1的数字分配装置10一起使用的流体匣和其组件。图8是根据本发明的一个实施例的敞开式流体液滴喷射匣50的透视图(不按比例)。敞开式流体液滴喷射匣50包含匣主体52和封盖54。图9是图8的敞开式流体液滴喷射匣的透视分解视图，示出悬挂于封盖54上的流体漏斗56和用于将流体导入到喷射头衬底60的腔室分离器58。喷射头衬底60附接到柔性电路62上以启动喷射头衬底60上的喷射装置。如下文图10所示出，喷射头衬底60上的喷射装置邻接流体通孔66的一维阵列设置。
图10和图11是去除封盖54的敞开式流体液滴匣50的顶部平面视图，示出设置于匣主体52中的一个或多个流体腔室64(图10)和腔室分离器58。图12(顶部透视图)和图13(底部透视图)中示出腔室分离器58的其它细节。腔室分离器58将来自流体漏斗56的流体朝向喷射头衬底60中的并排的通孔66(图10)引导以通过邻接于流体通孔66的多个喷射头进行流体喷射。喷射装置可为常规的电阻加热器型喷射装置、鼓泡泵喷射装置、压电喷射装置。腔室分离器58的特征是在腔室分离器中提供间隙68，所述间隙68将流体来自漏斗56的流体溢流引导到匣主体52的溢流区域70(图10)。图14示出流体漏斗56略微大于区域72中的腔室分离器58，使得如果流体腔室64过满，那么流体流动通过腔室分离器58的顶部到间隙68中，在所述间隙68中所述流体可与其它溢流流体混合，因此避免流体之间的可能污染。溢流区域70处于匣主体52的未使用区域中。
图15提供敞开式流体液滴喷射匣50的其它说明。在图15中，漏斗56具有邻接腔室分离器58的外围74，所述外围74略微大于腔室分离器58的外围76。因此，如果将过多流体添加到流体腔室64，那么流体将溢出到间隙68中。漏斗56的外围74小于腔室分离器58的外围同样在填充流体腔室64时促使流体释放空气。漏斗56和腔室分离器58的外围的尺寸的差值可调适为设置到流体腔室64中的流体的黏度和表面张力。
图16到图19示出敞开式流体液滴喷射匣50的封盖中的替代开口。在图16中，开口80以二维阵列形式设置于封盖54中。在图17中，封盖82含有各自大于封盖54中的开口80的平行矩形开口84。因此，如图18和图19中所示，悬挂于封盖54上的漏斗56大体上小于悬挂于封盖82上的漏斗86。两个实施例提供具有相对较大、较深的流体漏斗56和流体漏斗86的封盖设计，所述设计可在通过移液管手动地填充敞开式流体液滴喷射匣50和敞开式流体液滴喷射匣90时有效地减小误差。
参看图20到图29，示出替代敞开式流体液滴喷射匣90。类似于先前实施例，敞开式流体液滴喷射匣90包含匣主体92和封盖94。然而，不同于敞开式流体液滴喷射匣50，敞开式流体液滴喷射匣90在封盖94中包含四个开口96。因此，存在悬挂于封盖94上的四个流体漏斗98。同样，设置于匣主体92中的腔室分离器100设计成为四种流体取道到半导体衬底102中的流体通孔。如前所述，柔性电路104提供与半导体衬底102的电连接以启动邻接半导体衬底102上的通孔的喷射装置。
图22到图24示出敞开式流体液滴喷射匣90的其它方面。在图22中，提供共用腔室壁106以将流体腔室108彼此分离。图23示出漏斗98如何将流体引导到流体腔室108中。图24示出腔室分离器100在匣主体92中的定向。因此，第二实施例提供可使用数字分配系统10将至多四种不同流体喷射到衬底上的敞开式流体液滴喷射匣90。
上文所述的所有封盖和敞开式流体液滴喷射匣实施例提供具有相对较大的开口80、开口84以及开口96以及较大较深的漏斗56、漏斗86以及漏斗98的封盖设计，所述封盖设计可在通过移液管手动地填充敞开式流体液滴喷射匣50和敞开式流体液滴喷射匣90时有效地减小误差。
在一些实施例中，数字分配系统10可用于将流体沉积到微孔板38(图6)中。填充用于实验的微孔板可能是费时的手动任务。需要能够同时将流体沉积到多个孔42中以减小制备微孔板38需要的时间。存在常规数字分配系统，然而，常规系统具有沿单轴以线性方式布置的分配头。将含有流体喷射器的分配头芯片单独地放置在此类分配头上。本发明通过将单个半导体衬底102上的多个流体通孔组合提供改进的流体分配系统10，其中流体通孔以二维矩阵形式设置。此二维矩阵能够显著地减少填充微孔板38中的孔42的时间。由于流体通孔是通过光刻技术而非将单独喷射头机械地放置到半导体衬底上形成，因此二维矩阵还可改进流体通孔与微孔板38之间的对准。可使用各种二维矩阵的流体通孔，例如二乘二矩阵、四乘二矩阵、四乘四矩阵、至多且包含(但不限于)八乘二矩阵或八乘四矩阵的流体通孔。
图25是半导体衬底102的平面图，所述半导体衬底102含有以二乘二矩阵形式设置的半导体衬底102上的四个流体通孔110A到流体通孔110D。喷射装置以常规方式设置在流体通孔的两侧上。流体通孔110A和流体通孔110B间隔中心到中心距离D1，所述中心到中心距离D1对应于微孔板38上的孔42间隔。在一些实施例中，流体通孔110A与流体通孔110B之间的中心到中心距离D1介于约2毫米(mm)到约9毫米范围内。在一些实施例中，流体通孔110A与流体通孔110B之间的中心到中心距离D1为约4.5毫米。圆112A到圆112D表示微孔板38中的孔42的底部且直径为约2000微米。流体通孔110A与流体通孔110C之间的中心到中心距离D2同样介于约2毫米到约9毫米范围内，例如约4.5毫米。流体通孔110A与流体通孔110C之间或流体通孔110B与流体通孔110D之间的距离D3介于约1毫米到约5毫米范围内，例如约2.5毫米到约3.2毫米。在一些实施例中，衬底具有约7毫米到约10毫米的长度L和约5毫米到约7毫米的宽度W。
图26中示出流体通孔114A到流体通孔114D的替代实施例。衬底116上的流体通孔114A到流体通孔114B可间隔与流体通孔110A到流体通孔110B不同的距离D4。在一个实施例中，流体通孔114A和流体通孔114B间隔约2毫米到约4毫米，例如约3.5毫米的中心到中心距离D4且流体通孔114B和流体通孔114D间隔约3.5毫米到约5毫米，例如约4.2毫米的中心到中心距离D5。流体通孔114A与流体通孔114C之间或流体通孔114B与流体通孔114D之间的距离D6介于约1毫米到约2毫米范围内，例如约1.7毫米。当流体通孔110A到流体通孔110D具有略微小于孔42的底部的直径112A到直径112D的长度L1时，流体通孔114A到流体通孔114D具有大于孔42的底部的直径112A到直径112D的长度L2。
图27到图29示出用于含有二维矩阵的流体通孔的半导体衬底102或半导体衬底116的定址架构，其中P1到P8表示用于排序设置在流体通孔的两侧上的喷射装置起动的原始地址。沿流体通孔114A和流体通孔114C的外围的数字表示每个喷射头中的流体喷射器。在图27中，例如，每个流体喷射器分配12pL流体。取决于应用，可能需要具有沿流体通孔114A或流体通孔114C的流体喷射器阵列的较小下降重量流体喷射器。在图27中，由于较小尺寸的流体喷射器，因此存在与原始地址P1、原始地址P2、原始地址P7以及原始地址P8相关联的40个流体喷射器和与原始地址P3、原始地址P4、原始地址P5以及原始地址P6相关联的20个流体喷射器。在图28中，流体喷射器更大且喷射24pL液滴。因此，仍存在与原始地址P1、原始地址P2、原始地址P7以及原始地址P8相关联的40个流体喷射器，但仅存在与原始地址P3、原始地址P4、原始地址P5以及原始地址P6相关联的6个流体喷射器。在另一替代性实施例中，分配48pL流体的流体喷射器沿如图29中所示出的通孔118A和通孔188C设置。在此实施例中，30个流体喷射器与原始地址P1、原始地址P2、原始地址P7以及原始地址P8中的每一个相关联。不管喷射器尺寸，在所有流体喷射器之间共用通用定址方案减小系统集成复杂度。
因此，根据本发明的数字分配系统10可用于使用以二维矩阵喷射头形式设置的图25和图26中所示出的流体喷射头将流体沉积到微孔板38的孔40中，沉积到载片36上、沉积到电路板衬底上或沉积到其它衬底上。二维矩阵的喷射头提供喷射头之间的改进的对准精确度，实现更精确填充微孔板，将液滴放置在玻璃载片上或将流体沉积在电路板衬底上。如上文参考图27和图28所述，通过通用数字定址架构，可在同一分配系统中以数字方式支持多个喷射器流体量。
上文所述的数字分配系统10可包含一个或多个敞开式流体液滴喷射匣50或敞开式流体液滴喷射匣90，或在一替代性实施例中，数字分配系统120(图30)可包含敞开式流体液滴喷射匣122和预填充流体液滴喷射匣124。预填充匣124还被称作密闭流体液滴喷射匣。敞开式流体液滴喷射匣122允许用户在使用时将少量流体添加到匣122中。敞开式流体液滴喷射匣可被称为移液管匣且可用于生物分析领域，例如血液学中。
虽然前述实施例具体地描述用于三种或四种流体的流体液滴喷射匣，但应了解，每个流体液滴喷射匣可配置成分配单个流体或两种不同的流体。
应注意，除非明确地且肯定地限于一个指示物，否则如本说明书和所附权利要求中所使用，单数形式“一(a/an)”和“所述(the)”包含多个指示物。如本文所使用，术语“包含”和其语法变型旨在为非限制性的，使得列表中项目的叙述不排除可取代或添加到所列项目中的其它类似项目。
出于本说明书和所附权利要求的目的，除非另外指示，否则在说明书和权利要求中使用的所有表示量、百分比或比例的数字以及其它数值应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此，除非相反地指示，否则以下说明书和所附权利要求中所阐述的数值参数为可视寻求通过本发明获得的期望特性而变化的近似值。至少，且不试图限制等效物原则应用于权利要求的范围，至少应鉴于所报告的有效数字的数目并且通过应用一般四舍五入技术解释每个数目参数。
尽管已经描述特定实施例，但是申请人或所属领域的其它技术人员可以想到当前未预见到或当前可能未预见到的替代方案、修改、变化、改进以及实质性等同方案。因此，如提交并且如其可以被修正的所附权利要求旨在涵盖所有此类替代方案、修改、变化、改进以及实质性等同方案。

Claims (17)

1.一种敞开式流体液滴喷射匣，含有待通过数字流体分配系统分配的一种或多种流体，所述敞开式流体液滴喷射匣的特征在于包括：
封盖，所述封盖中具有一个或多个开口；
流体漏斗，悬挂在所述封盖中的所述一个或多个开口中的每一个上；
腔室分离器，附接到所述流体漏斗以将所述流体导入到一个或多个流体腔室中；
流体溢流腔室，用于来自所述一个或多个流体腔室中的流体溢流；
流体通孔，与所述一个或多个流体腔室中的每一个相关联；以及
多个流体喷射装置，邻接于与所述流体通孔为流体流动连通的单个半导体衬底上的所述流体通孔。
2.根据权利要求1所述的敞开式流体液滴喷射匣，其特征在于，
在所述腔室分离器与所述流体漏斗之间设置气隙，以在所述流体腔室的填充期间，从所述一个或多个流体腔室中排气。
3.根据权利要求1所述的敞开式流体液滴喷射匣，其特征在于，
所述敞开式流体液滴喷射匣包括：用于待通过所述数字流体分配系统分配的三种不同流体的三个流体腔室。
4.根据权利要求1所述的敞开式流体液滴喷射匣，其特征在于，
所述敞开式流体液滴喷射匣包括：用于待通过所述数字流体分配系统分配的四种不同流体的四个流体腔室。
5.根据权利要求1所述的敞开式流体液滴喷射匣，其特征在于，
所述单个半导体衬底包括：以二维矩阵形式设置于所述单个半导体衬底上的所述流体通孔。
6.根据权利要求1所述的敞开式流体液滴喷射匣，其特征在于，
所述单个半导体衬底包括：以一维矩阵形式设置于所述单个半导体衬底上的三个流体通孔。
7.一种数字流体分配系统，其特征在于，包括：
紧凑容纳单元；
根据权利要求1所述的敞开式流体液滴喷射匣；
流体匣平移机制，用于在x方向上、在衬底上方将所述敞开式流体液滴喷射匣来回移动；以及
衬底平移机制，用于在与所述x方向正交的y方向上、在所述敞开式流体液滴喷射匣下方将所述衬底来回移动。
8.根据权利要求7所述的数字流体分配系统，其特征在于，还包括：
一个或多个密封的流体液滴喷射匣，
所述一个或多个密封的流体液滴喷射匣与所述敞开式流体液滴喷射匣一起设置在所述流体匣平移机制上。
9.一种将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，包括：
提供容纳于紧凑容纳单元中的流体液滴喷射系统，所述流体液滴喷射系统包含：
敞开式流体液滴喷射匣，含有待通过所述流体液滴喷射系统分配的一种或多种流体，
流体匣平移机制，用于在x方向上、在衬底上方将所述流体液滴喷射匣来回移动，以及
衬底平移机制，用于在与所述x方向正交的y方向上、在所述流体喷射匣下方将所述衬底来回移动，
其中，所述敞开式流体液滴喷射匣包括：
封盖，所述封盖具有一个或多个开口；
流体漏斗，悬挂在所述封盖中的所述一个或多个开口中的每一个上；
腔室分离器，附接到所述流体漏斗上以将所述流体导入到一个或多个流体腔室中；
流体溢流腔室，用于来自所述一个或多个流体腔室的流体溢流；
流体通孔，与所述一个或多个流体腔室中的每一个相关联；以及
多个流体喷射装置，邻接于与所述流体通孔为流体流动连通的单个半导体衬底上的所述流体通孔；
将一种或多种流体吸移到所述敞开式流体液滴喷射匣的所述一个或多个流体腔室中；
启动所述流体液滴喷射系统；以及
将一种或多种流体以数字方式分配到所述衬底上。
10.根据权利要求9所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
所述衬底平移机制包括：用于固持所述衬底的一个或多个适配器。
11.根据权利要求9所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
所述流体液滴喷射匣包括所述单个半导体衬底，
所述单个半导体衬底包括多个流体通孔。
12.根据权利要求9所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
所述单个半导体衬底包括：以二维矩阵形式设置于所述单个半导体衬底上的所述流体通孔。
13.根据权利要求9所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
所述敞开式流体液滴匣包括气隙，
所述气隙设置于所述腔室分离器与所述流体漏斗之间，以在所述流体腔室的填充期间，从所述一个或多个流体腔室中排气。
14.根据权利要求9所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
所述数字分配系统包括：密封的流体液滴喷射匣，
所述密封的流体液滴喷射匣含有：待通过所述数字分配系统分配的一种或多种不同流体。
15.根据权利要求14所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
所述密封的流体液滴喷射匣包括所述单个半导体衬底，
所述单个半导体衬底包括多个流体通孔。
16.根据权利要求9所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
所述敞开式流体液滴喷射匣包括：用于待通过所述数字流体分配系统分配的三种或四种不同流体的三个或四个流体腔室。
17.根据权利要求9所述的将流体以数字方式分配到衬底上的方法，其特征在于，
用于所述敞开式流体液滴喷射匣的封盖包括：对应于所述敞开式流体液滴喷射匣中的三个或四个流体腔室的三个或四个开口。
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